JP6259670B2 - アルカリ電池 - Google Patents
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Description
試験1では、負極合剤23の亜鉛合金粉末の粒度、並びに正極合剤21を構成するペレット間の隙間51,52として適切な範囲を検証すべく、負極合剤23の亜鉛合金粉末の粒度を変える(粒度が75μm以下の粒子の含有率(以下、「75μm以下の粒子の割合」とも称する。)を20.0〜45.0質量%の範囲で変える)とともに、隙間51,52の大きさを変えた(隙間51,52の正極缶11の軸方向に沿った長さの合計s=s1+s2と上記ペレットの夫々の正極缶11の軸方向に沿った長さの合計d=d1+d2+d3との比(以下、「隙間/合剤高さ」とも称する。)を変えた)、複数のアルカリ電池1を作製し、夫々の放電性能を比較した。尚、いずれのアルカリ電池1についても、正極合剤21として、密度(以下、「正極合剤密度」とも称する。)が3.2g/cm3であり、正極合剤21に含まれる二酸化マンガンと黒鉛との比(以下、「黒鉛/二酸化マンガン」とも称する。)が10.0質量%であるものを用いた。
表1に示すように、負極合剤23の亜鉛合金粉末として粒度が75μm以下の粒子を25〜40質量%の範囲で含み、かつ、隙間51,52の合計sとペレットの軸方向長さの合計dとの比(隙間/合剤高さ)を1〜14%としたアルカリ電池1について、放電性能が高くなることが確認された(実施例1〜7)。また、負極合剤23の亜鉛合金粉末として粒度が75μm以下の粒子を30質量%の範囲で含むものを用い、かつ、隙間51,52の合計sとペレットの軸方向長さの合計dとの比(隙間/合剤高さ)を8.0%とした場合に、放電性能がとくに高くなることが確認された(実施例5)。
続いて、正極合剤21の密度(正極合剤密度)として適切な範囲を検証すべく、正極合剤21の密度を変えた(正極合剤21の密度を2.8〜3.7g/cm3の範囲で変えた)複数のアルカリ電池1を作製し、夫々の放電性能を比較した。尚、いずれのアルカリ電池1についても、隙間51,52の合計sとペレットの軸方向長さの合計dとの比(隙間/合剤高さ)は5.0%とした。また、いずれのアルカリ電池1についても、正極合剤21として、これに含まれる二酸化マンガンと黒鉛との比(黒鉛/二酸化マンガン)が10.0質量%のものを用いた。放電性能については試験1と同様の方法で求めた。
表2に示すように、正極合剤21の密度(正極合剤密度)が3.0〜3.7g/cm3の範囲においてアルカリ電池1の放電性能が高くなることが確認された(実施例8,9)。また正極合剤21の密度が3.0g/cm3の場合に、とくに放電性能が高くなることが確認された(実施例8)。
続いて、正極合剤21に含まれる二酸化マンガンと黒鉛との比(黒鉛/二酸化マンガン)として適切な範囲を検証すべく、上記比を変えた(上記比を2.0〜25.0質量%の範囲で変えた)複数のアルカリ電池1を作製し、夫々の放電性能を比較した。放電性能については前述と同様の方法で求めた。尚、いずれのアルカリ電池1についても、隙間51,52の合計sとペレットの軸方向長さの合計dとの比(隙間/合剤高さ)は5.0%とした。また、いずれのアルカリ電池1についても、正極合剤21の密度(正極合剤密度)が3.2g/cm3であるものを用いた。
表3に示すように、正極合剤21に含まれる二酸化マンガンと黒鉛との比(黒鉛/二酸化マンガン)が5〜20質量%の範囲において放電性能が高くなることが確認された(実施例10〜12)。また正極合剤21に含まれる二酸化マンガンと黒鉛との比(黒鉛/二酸化マンガン)が15.0質量%の場合に、とくに放電性能が高くなることが確認された(実施例11)。
以上の通り、負極合剤23の亜鉛合金粉末として粒度が75μm以下の粒子を25〜40質量%の範囲で含み、かつ、隙間51,52の合計sとペレットの軸方向長さの合計dとの比を1〜14%とした場合にアルカリ電池1の放電性能が高くなり、とくに負極合剤23の亜鉛合金粉末として粒度が75μm以下の粒子を30質量%の範囲で含むものを用い、かつ、隙間51,52の合計sとペレットの軸方向長さの合計dとの比を8.0%とした場合に良好な結果が得られることがわかった。
Claims (1)
- 有底筒状の正極缶内に装填される正極合剤と、前記正極合剤の内周側に設けられるセパレータと、前記セパレータの内周側に充填される、亜鉛を主成分とする粉末を含む負極合剤と、前記負極合剤に挿入される負極集電体と、前記正極缶の開口部を封口する負極端子板と、アルカリ性の電解液と、を備えて構成されるアルカリ電池であって、
前記正極合剤は、二酸化マンガン及び導電材を含み、
前記粉末は、粒度が75μm以下の粒子を25〜40質量%の範囲で含み、
前記正極合剤は、前記正極缶内に前記正極缶と同軸に積層されて装填される複数の中空円筒状のペレットからなり、
前記ペレットの間に隙間が設けられ、前記隙間の前記正極缶の軸方向に沿った長さの合計sが、前記ペレットの夫々の前記軸方向に沿った長さの合計dに対して1〜14%であり、
前記ペレットの密度が3.0〜3.7g/cm 3 の範囲であり、
前記ペレットは、前記導電材となる黒鉛を前記二酸化マンガンに対して5〜20質量%の範囲で含む
ことを特徴とするアルカリ電池。
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